上周末，川赛的获奖名单揭晓，又一批同学拿到五月份ISEF全球总决赛的入场券！再次恭喜有方学员成功从川赛晋级ISEF！ISEF全名为国际科学与工程大奖赛，素有全球中学生科创“世界杯”的美誉，川赛是ISEF面向在中国大陆就读外籍人士子女学校的学生的预选赛。
我们每年都会对各大赛事的获奖项目进行解析，川赛自然也不例外。今年脱颖而出的课题有怎样的特点？ISEF的获奖作品又有着怎样的趋势？下面就一起来看看吧！
我要了解川赛！
扫码私信小师姐咨询
川赛参赛作品概况
2024年度的Sichuan Science Fair于1月20日落下帷幕，总共54支队伍进入了线下答辩环节。中国青少年科技教育工作者协会，上海市青年科技人才协会，英特尔产品(成都)有限公司，上海中学国际部均派出评委参加本次的线下评审。
本届川赛的参赛项目囊括了物理，计算机，生物工程，机械工程等学科。
相比于去年线上线下结合的评审形式，今年是全线下评审，学生们可以说是使出浑身解数来展示自己项目，果冻电池，手语识别，给帕金森病人的勺子等项目都给人留下了深刻的影响。希望晋级到ISEF Grand Final的学生们能继续努力，为川赛，为中国取得更高的荣誉！
今年晋级ISEF的Top5作品有哪些过人之处？它们是如何在同类别项目中脱颖而出的？下面我们就每个作品来做具体分析。
石墨烯的纳米图案化
在硅基电子器件技术正逐渐接近极限，电脑和手机等设备开始需要更多的电力，产生大量的热量的大背景下，探索未来替代硅的材料是个值得研究的方向。
二维（2D）材料，如石墨烯和其他具有独特性能的材料，被认为是未来电子技术的绝佳候选者。二维材料已经成为物理学和材料科学中量子材料研究的前沿。为了制造电子设备，2D材料必须被图案化为纳米结构，关键要求之一是蚀刻。
在这个项目中，该学生设计并进行了实验，通过显著增强新开发的低成本、高效、低损伤的磁场辅助羟基自由基蚀刻（MAHRE）方法，实现石墨烯的纳米图案化。该方法在使用2D材料制造电子纳米器件的行业中，是一种在纳米尺度上蚀刻2D材料的卓越解决方案。
帕金森病患者进食问题解决方案
帕金森病的神经系统状况会导致手和身体不自主地颤抖，导致进食时的沮丧。目前市面上采用抖动消除技术的餐具非常昂贵，如GYENNO Parkinson勺子（299美元）和Liftware Stable（195美元）。
该学生通过工程设计和技术创新，既解决了帕金森病患者进食问题，又创造性的提出适用于IOT（物联网）的技术路线。最终产品成本为GYENNO Parkinson勺子的4.33%，Liftware Stable的6.65%。
此外，该项目还展示了计算机运动控制和人工智能在医学领域的潜力，为特定群体的问题提供了新的解决方案。使用该技术可以减少62%的食物溢出量，帕金森病医学专家也对该产品表示期待。
骨骼动作构建
本项目针对骨骼动作构建了一种新颖的图卷积网络(Graph Convolution Neural Network)，作者提出了一种通道级的拓扑优化方法，这种方法有助于学习共享的拓扑作为共同先验知识，简化了通道级拓扑建模的复杂性，并放宽了传统图卷积的严格约束。同时模型的时空深度图卷积网络捕捉了数据中的时空模式。
整个模型能将2D图片转化为3D坐标，同时能够识别3D坐标变换的语义信息，该模型性能在手语识别中得到了验证。项目体现了学生数学，AI，工程等跨学科的能力，同时手语识别的应用场景展现了项目的社会价值。
果冻电池
学生项目开展的是对可充电柔性电池的研究。因为目前市场上普遍存在的电池都是刚性锂电池，存在着很多缺点。加之可穿戴式设备的普及，所以学生就想做一个低成本、安全、环保的可充电柔性电池，使其能够可穿戴生物医学传感器、医疗设备、柔性显示器和大规模能源存储等领域发挥作用。
该项目的创新点在于：
1、采用聚丙烯酰胺“果冻状”电解质取代锂离子电池中高度易燃的有机液体电解质。
2、添加乙二醇和壳聚糖等添加剂对该材料进行改性，优化其力学性能和电化学性能。
3、使得新的电解质不仅保证了内在的安全性，而且还具有环保、超强粘弹性和自愈性。
4、阴极采用高强度柔性多孔碳布，阳极用丰富且可回收的锌代替稀缺的锂。
本项目生产了一种完全柔性的锌离子电池，具有优越的安全性和高性能，将电池的能量存储能力与超级电容器般的快速充放电能力和长寿命相结合。并且在可穿戴式设备中进行了实用性验证。
癌细胞悖论
癌细胞异常的高干性是导致癌细胞对治疗产生抗药性的主要因素之一，但是这种机制的研究任然很欠缺。学生的课题关注到了一组灵长类动物特异性癌症-睾丸抗原(cta)，试图去探究这些灵长类动物特异性的cta，是否就像一把双刃剑:在人类睾丸中，这些基因在保护生殖细胞免受环境压力以保证后代的持久性方面发挥着至关重要的作用。
该项目的创新点在于：
1、干湿结合：先在Ensemble数据库API进行了生物信息学筛选，以获得一组仅在普通狨猴之后进化的潜在人类CTA基因。
2、一手的数据来源：学生课题有一手的测序数据，保证数据的适配度是一致的。
3、研究更加的微观：相比于更多关注于蛋白靶点，信号通路的研究。学生关注于了更加围观的基因互作层面。
学生发现一些新的CTA基因对于癌细胞和ssc的球状形成是必不可少的。这些cta表达水平越高的患者预后越差，生存时间越短。本研究揭示了人类生理和病理之间的基本机制联系，即cta对于维持人类ssc和癌细胞的高干性至关重要，为新的癌症诊断和治疗提供了有吸引力的靶点。
以上就是有方教研团队对于川赛Top5作品的解析，再次恭喜五位晋级ISEF的学生！希望所有参赛者不忘初心，持之以恒地向心中梦想努力，在5月的总决赛赛场一展风采！
小师姐也会在今年5月及时为大家带来ISEF的最新赛况和获奖作品解析，记得关注＋星标【有方背景提升】，及时收到推送哦！
作为专注中学生科研赛事和科创能力培养的专业团队，去年有方学员在ISEF狂揽67余枚 奖项，在全球总决赛摘得8枚 国际荣誉大奖。不仅如此，我们还打破历史记录，拿下小行星命名权大奖！
ISEF的参赛路径复杂，有些地区需要提前一年半开始准备项目，不断打磨、参赛，闯过重重关卡，才有机会争夺全球总决赛的入场券！
如需了解背景提升，想冲击2025年ISEF，以及定制个性化研究课题，可以扫码添加小师姐，加好友时务必备注【学生地区+年级】哦！
